專利名稱：一種排絲機(jī)和用該排絲機(jī)制作刷式密封裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及刷式密封(封嚴(yán))，特別是一種用于制作減少航空發(fā)動(dòng)機(jī)二次流路空氣損失的刷式密封裝置的自動(dòng)排絲機(jī)和用該排絲機(jī)制作刷式密封裝置的方法。
背景技術(shù)：
刷式密封是一種能顯著減少航空發(fā)動(dòng)機(jī)二次流路空氣損失的新技術(shù)，所用刷式密封裝置是沿用多年的篦齒密封最簡單、最實(shí)用、最有效的換代產(chǎn)品。實(shí)際應(yīng)用表明，僅在航空發(fā)動(dòng)機(jī)一處或幾處關(guān)鍵部位采用刷式密封代替篦齒密封，就可使發(fā)動(dòng)機(jī)的推力提高1% 3%，燃油消耗下降3% 5%。因此，采用刷式密封技術(shù)能顯著提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性倉泛。
刷式密封裝置的結(jié)構(gòu)分為焊接結(jié)構(gòu)和鈑金扣壓式結(jié)構(gòu)。受技術(shù)條件的限制，我國目前生產(chǎn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)所用刷式密封裝置還都采用焊接結(jié)構(gòu)。
國內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)制作焊接結(jié)構(gòu)的刷式密封裝置均采用手工排絲，其生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，加工質(zhì)量不穩(wěn)定。在手工排絲過程中，需要進(jìn)行纏絲、制作刷束、排列刷束等工序，不僅時(shí)間長、工作繁瑣，而且質(zhì)量難以控制，受人為影響因素較多。手工排絲制造的刷環(huán)在排絲角度、刷絲總數(shù)量、刷絲均勻性等方面精度較低，直接影響刷式封嚴(yán)的質(zhì)量和使用效果。
本申請人曾在CN101430007B專利申請中公開了一種采用手工與專用工裝相結(jié)合的刷式密封裝置制造方法。該方法雖可在一定程度上提高工效和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，但尚存在許多缺陷:一是所需工序較多(包括纏絲、制作刷束、排列刷束、組裝和焊接刷環(huán)等)，且工序繁雜，耗費(fèi)工時(shí)較多，易出現(xiàn)質(zhì)量問題；二是手工操作精度很難保證，如上所述，排絲角度控制、刷環(huán)刷絲總數(shù)量控制、刷絲均勻性控制等受人為因素影響，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定；三是生產(chǎn)效率仍較低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度仍較大。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種能夠代替人工實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化排絲的排絲機(jī)和用該排絲機(jī)制作刷式密封裝置的方法，為減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量創(chuàng)造條件。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的排絲機(jī)包括安裝在機(jī)架上的穿梭環(huán)和安裝在機(jī)臺上的排絲盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；穿梭環(huán)所在平面與機(jī)臺的臺面垂直，穿梭環(huán)上有繞線輪，穿梭環(huán)通過三個(gè)穿梭環(huán)導(dǎo)輪安裝在機(jī)架前部的半圓形開口上，穿梭環(huán)由主傳動(dòng)帶傳動(dòng)，主傳動(dòng)帶通過轉(zhuǎn)接輪和導(dǎo)輪與傳動(dòng)輪相接，傳動(dòng)輪與主電機(jī)相接；排絲盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括排絲盤支撐機(jī)構(gòu)和排絲盤傳動(dòng)帶，排絲盤支撐機(jī)構(gòu)由位于同一圓周上、對稱分布的兩個(gè)排絲盤支撐輪和兩個(gè)排絲盤支撐調(diào)節(jié)輪組成，兩個(gè)排絲盤支撐調(diào)節(jié)輪前后位置可調(diào)，排絲盤傳動(dòng)帶由對稱安裝在機(jī)臺上的四個(gè)排絲輪和與其中一個(gè)排絲輪相接的排絲電機(jī)傳動(dòng)，四個(gè)排絲輪中位于右上角的排絲輪為前后位置可調(diào)的排絲傳動(dòng)帶調(diào)節(jié)輪；穿梭環(huán)從排絲盤支撐輪和盤絲盤支撐調(diào)節(jié)輪支撐的排絲盤中垂直穿越。用上述排絲機(jī)制作刷式密封裝置的方法，按以下步驟進(jìn)行:I)組裝排絲盤:將兩個(gè)刷式密封裝置的內(nèi)環(huán)板上下重疊放在一起，利用排絲工裝將其固定；排絲工裝由與重疊的兩內(nèi)環(huán)板總高度相等的外夾環(huán)和內(nèi)夾環(huán)組成，外夾環(huán)和內(nèi)夾環(huán)將兩個(gè)重疊的內(nèi)環(huán)板夾緊成一體；2)通過調(diào)整排絲盤支撐調(diào)節(jié)輪的位置將組裝好的排絲盤置于排絲機(jī)的排絲盤支撐輪和排絲盤支撐調(diào)節(jié)輪上；通過調(diào)整排絲傳動(dòng)帶調(diào)節(jié)輪的位置，使排絲傳動(dòng)帶緊度適中；3)將纏有刷絲(可用倒線機(jī)完成)的繞線輪安裝在排絲機(jī)的穿梭環(huán)上，將刷絲的端頭固定到排絲盤上；4)根據(jù)排絲偏置角度(本實(shí)施例為45° )和排絲總?cè)?shù)(本實(shí)施例為100000圈)設(shè)置排絲機(jī)主電機(jī)和排絲電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)控制程序；5)接通電源，啟動(dòng)排絲機(jī)主電機(jī)和排絲電機(jī)，由排絲機(jī)的穿梭環(huán)帶動(dòng)繞線輪將刷絲按設(shè)定的角度纏繞在排絲盤上，完成排絲后，排絲機(jī)自動(dòng)停機(jī)；6)將完成排絲的排絲盤從排絲機(jī)上取下，將刷式密封裝置的兩個(gè)外環(huán)板分別置于排絲盤的上下、并與排絲盤中上下兩個(gè)刷式密封裝置的內(nèi)環(huán)板對齊，然后用兩個(gè)環(huán)形裝配壓板通過夾具將刷式密封裝置的兩個(gè)外環(huán)板在與內(nèi)環(huán)板保持同軸的情況下壓緊，將裝配壓板和排絲盤固定成一體；7)利用刀具沿刷式密封裝置的兩個(gè)外環(huán)板的外面將刷絲進(jìn)行切割，將排絲工裝的內(nèi)夾環(huán)和外夾環(huán)分離；8 )將夾持在刷式密封裝置的兩個(gè)外環(huán)板和內(nèi)環(huán)板間的刷絲的外端與刷式密封裝置的外環(huán)板和內(nèi)環(huán)板進(jìn)行焊接，焊接后進(jìn)行熱處理；9)熱處理后將裝配壓板拆卸，分解后制得兩個(gè)獨(dú)立的刷式密封裝置。所述步驟I)中排絲工裝的外夾環(huán)的內(nèi)徑與刷式密封裝置的內(nèi)環(huán)板的外徑相同，內(nèi)夾環(huán)的外徑略小于刷式密封裝置的內(nèi)環(huán)板的內(nèi)徑，內(nèi)夾環(huán)的外圓上有對稱分布的一組“」”形缺口，在缺口內(nèi)側(cè)的內(nèi)夾環(huán)上鉆孔、攻絲并裝入頂絲，通過向內(nèi)擰進(jìn)頂絲使內(nèi)夾環(huán)缺口外側(cè)部分向外漲大，與外夾環(huán)一起將兩個(gè)重疊的內(nèi)環(huán)板夾緊成一體。所述外夾環(huán)由多塊端部帶有對接缺口的圓弧形板塊相互對接組成，并由螺釘連接成整環(huán)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:1、利用本發(fā)明提供的排絲機(jī)可取代人工實(shí)現(xiàn)刷式密封裝置的自動(dòng)排絲，并可實(shí)現(xiàn)一次加工同時(shí)完成兩個(gè)密封裝置的排絲，不僅減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且提高了生產(chǎn)效率。2、排絲機(jī)按編制的控制程序進(jìn)行排絲，不受人為因素影響，排絲精度提高，排絲角度公差由±5°提高到±1° ;刷絲的數(shù)量誤差可以由原來的100000±200提高到100000±20 ;刷絲每匝之間的排距保持恒定，排列精度可達(dá)0.02mm;刷絲厚度的整體誤差提高到±0.15mm，制得的刷式密封裝置產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高。3、排絲過程穩(wěn)定，極少出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象，可節(jié)約五分之一左右的刷絲。


圖1為本發(fā)明排絲機(jī)的三維立體示意圖；圖2為圖1排絲機(jī)的側(cè)視圖；圖3為圖1排絲機(jī)的俯視圖；圖4為排絲盤結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4排絲盤內(nèi)夾環(huán)的局部剖視圖；圖6為圖4排絲盤外夾環(huán)的局部剖視圖；圖7為排絲后的排絲盤結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖5的D向視圖；圖9為切割刷絲前排絲盤與裝配壓板組裝示意圖；圖10為刷式密封裝置完成制作后工裝拆卸示意圖；圖中:1-主電機(jī)，2-傳動(dòng)輪，3-主傳動(dòng)帶，4-排絲盤支撐調(diào)節(jié)輪，5-排絲輪，6_排絲盤，7-排絲盤支撐輪，8-導(dǎo)輪，9-排絲傳動(dòng)帶調(diào)節(jié)輪，10-排絲盤傳動(dòng)帶，11-排絲電機(jī)，12-轉(zhuǎn)接輪，13-穿梭環(huán)導(dǎo)輪，14-繞線輪，15-穿梭環(huán)，16-機(jī)架，17-機(jī)臺，18-(刷式密封裝置的)內(nèi)環(huán)板，19-外夾環(huán)，20-內(nèi)夾環(huán)，21-頂絲，22-刷絲，23-(刷式密封裝置的)外環(huán)板，24-裝配壓板。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。結(jié)合圖1至圖3，本發(fā)明排絲機(jī)包括安裝在機(jī)架16上的穿梭環(huán)15和安裝在機(jī)臺17上的排絲盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；穿梭環(huán)15所在平面與機(jī)臺的臺面垂直，穿梭環(huán)上有繞線輪14，穿梭環(huán)通過三個(gè)穿梭環(huán)導(dǎo)輪13安裝在機(jī)架16前部的半圓形開口上，穿梭環(huán)由主傳動(dòng)帶3傳動(dòng)，主傳動(dòng)帶3通過轉(zhuǎn)接輪12和導(dǎo)輪8與傳動(dòng)輪2相接，傳動(dòng)輪2與主電機(jī)I相接；排絲盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括排絲盤支撐機(jī)構(gòu)和排絲盤傳動(dòng)帶10，排絲盤支撐機(jī)構(gòu)由位于同一圓周上、對稱分布的兩個(gè)排絲盤支撐輪7和兩個(gè)排絲盤支撐調(diào)節(jié)輪4組成，兩個(gè)排絲盤支撐調(diào)節(jié)輪4前后位置可調(diào)，安裝排絲盤時(shí)先將排絲盤支撐調(diào)節(jié)輪向內(nèi)移動(dòng)，將排絲盤置入定位后再移回原位并加鎖定，排絲盤傳動(dòng)帶10由對稱安裝在機(jī)臺17上的四個(gè)排絲輪5和與其中一個(gè)排絲輪相接的排絲電機(jī)11傳動(dòng)，四個(gè)排絲輪中位于右上角的排絲輪為前后位置可調(diào)的排絲傳動(dòng)帶調(diào)節(jié)輪9，用于調(diào)節(jié)排絲傳動(dòng)帶的松緊度，排絲傳動(dòng)帶緊度調(diào)好后將其鎖定；穿梭環(huán)15從排絲盤支撐輪7和排絲盤支撐調(diào)節(jié)輪4支撐的排絲盤6中垂直穿越。結(jié)合圖4至圖10，利用上述排絲機(jī)制作刷式密封裝置的方法按以下步驟進(jìn)行:1.組裝排絲盤6:將兩個(gè)刷式密封裝置的內(nèi)環(huán)板18上下重疊放在一起，利用排絲工裝將其固定；排絲工裝由與重疊的兩內(nèi)環(huán)板18總高度相等的外夾環(huán)19和內(nèi)夾環(huán)20組成，外夾環(huán)的內(nèi)徑與刷式密封裝置的內(nèi)環(huán)板18的外徑相同，內(nèi)夾環(huán)20的外徑略小于內(nèi)環(huán)板18的內(nèi)徑，為便于組裝和拆卸，外夾環(huán)19由多塊如圖6所示端部帶有對接缺口的圓弧形板塊相互對接組成，并由螺釘連接成整環(huán)，在內(nèi)夾環(huán)20的外圓上對稱加工若干個(gè)如圖5所示的“」”形缺口，在缺口內(nèi)側(cè)的內(nèi)夾環(huán)上鉆孔、攻絲并裝入頂絲21，通過向內(nèi)擰進(jìn)頂絲21使內(nèi)夾環(huán)缺口外側(cè)部分向外漲大，與外夾環(huán)一起將兩個(gè)刷式密封裝置的內(nèi)環(huán)板夾緊成一體；2.通過調(diào)整排絲盤支撐調(diào)節(jié)輪4的位置將組裝好的排絲盤置于排絲機(jī)的排絲盤支撐輪7和排絲盤支撐調(diào)節(jié)輪4上；通過調(diào)整排絲傳動(dòng)帶調(diào)節(jié)輪9的位置，使排絲傳動(dòng)帶10緊度適中；3.將纏有刷絲的繞線輪14安裝在排絲機(jī)的穿梭環(huán)15上，將刷絲的端頭固定到排絲盤6上；4.根據(jù)排絲偏置角度(本實(shí)施例為45° )和排絲總?cè)?shù)(本實(shí)施例為100000圈)設(shè)置排絲機(jī)主電機(jī)I和排絲電機(jī)11的轉(zhuǎn)動(dòng)控制程序；5.接通電源，啟動(dòng)排絲機(jī)主電機(jī)和排絲電機(jī)，由排絲機(jī)的穿梭環(huán)帶動(dòng)繞線輪將刷絲22按設(shè)定的角度纏繞在排絲盤上，完成排絲后，排絲機(jī)自動(dòng)停機(jī)；6.將完成排絲的排絲盤從排絲機(jī)上取下，將刷式密封裝置的兩個(gè)外環(huán)板23分別置于排絲盤的上下、并與排絲盤中上下兩個(gè)刷式密封裝置的內(nèi)環(huán)板18對齊，然后用兩個(gè)環(huán)形裝配壓板24通過夾具將刷式密封裝置的兩個(gè)外環(huán)板23在與內(nèi)環(huán)板保持同軸的情況下壓緊，將裝配壓板24和排絲盤固定成一體；7.利用刀具沿刷式密封裝置的兩個(gè)外環(huán)板的外面將刷絲22進(jìn)行切割，將排絲工裝的內(nèi)夾環(huán)20和外夾環(huán)19分離；8.將夾持在刷式密封裝置的兩個(gè)外環(huán)板和內(nèi)環(huán)板間的刷絲的外端與刷式密封裝置的外環(huán)板和內(nèi)環(huán)板進(jìn)行焊接，焊接后進(jìn)行熱處理；9.熱處理后將裝配壓板24拆卸，分解后制得兩個(gè)獨(dú)立的刷式密封裝置。
權(quán)利要求
1.一種排絲機(jī)，其特征在于:包括安裝在機(jī)架(16)上的穿梭環(huán)(15)和安裝在機(jī)臺(17)上的排絲盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；穿梭環(huán)(15)所在平面與機(jī)臺的臺面垂直，穿梭環(huán)上有繞線輪(14)，穿梭環(huán)通過三個(gè)穿梭環(huán)導(dǎo)輪(13)安裝在機(jī)架(17)前部的半圓形開口上，穿梭環(huán)由主傳動(dòng)帶(3)傳動(dòng)，主傳動(dòng)帶(3)通過轉(zhuǎn)接輪(12)和導(dǎo)輪(8)與傳動(dòng)輪(2)相接，傳動(dòng)輪(2)與主電機(jī)(I)相接；排絲盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括排絲盤支撐機(jī)構(gòu)和排絲盤傳動(dòng)帶(10)，排絲盤支撐機(jī)構(gòu)由位于同一圓周上、對稱分布的兩個(gè)排絲盤支撐輪(7)和兩個(gè)排絲盤支撐調(diào)節(jié)輪(4)組成，兩個(gè)排絲盤支撐調(diào)節(jié)輪(4)前后位置可調(diào)，排絲盤傳動(dòng)帶(10)由對稱安裝在機(jī)臺(17)上的四個(gè)排絲輪(5)和與其中一個(gè)排絲輪相接的排絲電機(jī)(11)傳動(dòng)，四個(gè)排絲輪中位于右上角的排絲輪為前后位置可調(diào)的排絲傳動(dòng)帶調(diào)節(jié)輪(9);穿梭環(huán)(15)從排絲盤支撐輪和盤絲盤支撐調(diào)節(jié)輪支撐的排絲盤(6)中垂直穿越。
2.一種用權(quán)利要求1所述的排絲機(jī)制作刷式密封裝置的方法，其特征是按以下步驟進(jìn)行: 1)組裝排絲盤(6):將兩個(gè)刷式密封裝置的內(nèi)環(huán)板(18)上下重疊放在一起，利用排絲工裝將其固定；排絲工裝由與重疊的兩內(nèi)環(huán)板(18)總高度相等的外夾環(huán)(19)和內(nèi)夾環(huán)(20)組成，外夾環(huán)(19 )和內(nèi)夾環(huán)(20 )將兩個(gè)重疊的內(nèi)環(huán)板夾緊成一體； 2)通過調(diào)整排絲盤支撐調(diào)節(jié)輪(4)的位置將組裝好的排絲盤置于排絲機(jī)的排絲盤支撐輪(7)和排絲盤支撐調(diào)節(jié)輪(4)上；通過調(diào)整排絲傳動(dòng)帶調(diào)節(jié)輪(9)的位置，使排絲傳動(dòng)帶(10)緊度適中； 3)將纏有刷絲(可用倒線機(jī)完成)的繞線輪(14)安裝在排絲機(jī)的穿梭環(huán)(15)上，將刷絲的端頭固定到排絲盤(6)上； 4)根據(jù)排絲偏置角度(本實(shí)施例為45°)和排絲總?cè)?shù)(本實(shí)施例為100000圈)設(shè)置排絲機(jī)主電機(jī)(I)和排絲電機(jī)(11)的轉(zhuǎn)動(dòng)控制程序； 5)接通電源，啟動(dòng)排絲機(jī)主電機(jī)和排絲電機(jī)，由排絲機(jī)的穿梭環(huán)帶動(dòng)繞線輪將刷絲(22)按設(shè)定的角度纏繞在排絲盤上，完成排絲后，排絲機(jī)自動(dòng)停機(jī)； 6)將完成排絲的排絲盤從排絲機(jī)上取下，將刷式密封裝置的兩個(gè)外環(huán)板(23)分別置于排絲盤的上下、并與排絲盤中上下兩個(gè)刷式密封裝置的內(nèi)環(huán)板(18)對齊，然后用兩個(gè)環(huán)形裝配壓板(24)通過夾具將刷式密封裝置的兩個(gè)外環(huán)板(23)在與內(nèi)環(huán)板保持同軸的情況下壓緊，將裝配壓板(24)和排絲盤固定成一體； 7)利用刀具沿刷式密封裝置的兩個(gè)外環(huán)板的外面將刷絲(22)進(jìn)行切割，將排絲工裝的內(nèi)夾環(huán)(20)和外夾環(huán)(19)分離； 8)將夾持在刷式密封裝置的兩個(gè)外環(huán)板和內(nèi)環(huán)板間的刷絲的外端與刷式密封裝置的外環(huán)板和內(nèi)環(huán)板進(jìn)行焊接，焊接后進(jìn)行熱處理； 9)熱處理后將裝配壓板(24)拆卸，分解后制得兩個(gè)獨(dú)立的刷式密封裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求要求2所述的制作刷式密封裝置的方法，其特征是，所述步驟I)中排絲工裝的外夾環(huán) (19)的內(nèi)徑與刷式密封裝置的內(nèi)環(huán)板(18)的外徑相同，內(nèi)夾環(huán)(20)的外徑略小于刷式密封裝置的內(nèi)環(huán)板(18)的內(nèi)徑，內(nèi)夾環(huán)(20)的外圓上有對稱分布的一組“」”形缺口，在缺口內(nèi)側(cè)的內(nèi)夾環(huán)上鉆孔、攻絲并裝入頂絲(21)，通過向內(nèi)擰進(jìn)頂絲(21)使內(nèi)夾環(huán)缺口外側(cè)部分向外漲大，與外夾環(huán)(19) 一起將兩個(gè)重疊的內(nèi)環(huán)板夾緊成一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求要求3所述的制作刷式密封裝置的方法，其特征是，所述外夾環(huán)(19)由多塊端部帶有 對接缺口的圓弧形板塊相互對接組成，并由螺釘連接成整環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種排絲機(jī)和用該排絲機(jī)制作刷式密封裝置的方法，其中排絲機(jī)由主電機(jī)驅(qū)動(dòng)的穿梭環(huán)和由排絲電機(jī)驅(qū)動(dòng)的排絲盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成；穿梭環(huán)攜帶繞線輪從排絲盤中垂直穿越。用該排絲機(jī)制作刷式密封裝置時(shí)先利用排絲工裝組裝排絲盤，然后將排絲盤置于排絲機(jī)上進(jìn)行自動(dòng)排絲，完成排絲后將排絲盤取下，將刷式密封裝置的兩個(gè)外環(huán)板置于排絲盤的上下部，并用壓板和夾具將其和排絲盤固定成一體，然后進(jìn)行刷絲切割、焊接和熱處理，分解后可同時(shí)制得兩個(gè)刷式密封裝置。本發(fā)明具有減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率和排絲精度高的有益效果。
文檔編號B21F23/00GK103143656SQ20131004331
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者郭紅, 劉明銘, 李民, 卑喜敏, 甕濱濱, 權(quán)晉亮, 譚偉佳, 宋志成, 黃晨華, 于達(dá) 申請人:沈陽黎明航空零部件制造有限公司